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6. AIRBOT Play 产品功能#

在本教程中，我们将介绍 AIRBOT Play 支持的基础功能，包括：

  • 软件升级：用户自主升级驱动软件及固件

  • 开关机：开关机动作及自检说明、控制服务启停说明

  • 零点校准：自动校零或用户主动校零

  • 常用操控：命令行控制、机械臂按键控制、键盘控制

  • 示教重放：拖动示教、同构示教、异构示教、重放

更多功能，如数据采集、前沿算法复现，请查阅示例教程。

AIRBOT Play 的两种基本控制方式

  1. SDK外部控制:用户可使用 SDK 创建客户端，并连接到驱动服务器，以获取设备状态并发送控制命令控制机械臂，如键盘控制等；通过SDK外部控制也可以实现遥操作控制机械臂，欢迎您自主开发，对开源社区作贡献，我们也将逐步更新教程，敬请期待：

    • 同构机械臂
    • 异构 VR 设备
    • 功作捕捉设备
    • 手势识别

  2. 机身按钮控制（底座按钮、末端按钮）：由SDK外部控制模式切入内置APP模式，主要支持通过按键进行零点校准、拖动示教重放操作。

6.1 开关机与控制服务启停#

6.1.1 开关机#

通过物理连接或断开电源线即可实现热启动与热关机。正常情况下，AIRBOT Play 可持续保持开机状态。

6.1.2 开机初始化自检#

AIRBOT Play 上电后触发开机自检，并支持用户在零点丢失情况下完成零点校准(需更新链接)。 零点准确情况下，臂将自动到达初始位姿。

6.1.3 驱动控制服务启停#

启动前检查

确保按照底座连接方式完成设备连接：

  • 若机械臂呈绿色呼吸状态时，机械臂处于外部控制模式，可启动机械臂的驱动控制服务；
  • 若状态灯条呈黄色呼吸状态时，需先进行校零操作(需更新链接)。

LED 状态灯条的含义及按键操作，请参考状态及灯效说明。

6.1.3.1 启动驱动服务#

驱动服务器支持 AIRBOT 系列设备的基础功能，包括电机伺服、运动规划、碰撞检测、健康检查、SDK 服务等。只有在运行此驱动服务后，才能成功运行其他控制功能。

操作警告
  1. 没有其他无须使用的设备或进程在 CAN 总线上发送 CAN 消息；
  2. 机械臂在启动过程中会移动到特定姿态，过于靠近机械臂的工作空间可能非常危险；
  3. 避免在同一台上位机上连接的两条或多条机械臂使用相同的端口号。

启动方式：

airbot_fsm -i <INTERFACE> -p <PORT>
或 
airbot_server -i <INTERFACE> -p <PORT>

  • <INTERFACE> 根据 CAN 接口名称选择连接的 AIRBOT Play，可通过 ip link 查看，默认连接的设备名称为 canX（X 为数字编号，根据设备连接到上位机的先后顺序，从0开始计数），如can0、can1等。
  • <PORT> 为 gRPC 服务器监听端口，默认值为 50051 。如果连接多个设备，每个设备应使用不同的端口号。如果在一台 PC 上运行多个 AIRBOT 设备，请记住使用不同的 PORT 值，如50000、50001、50010等。

请保持安全距离并等待，直到灯光变为绿色呼吸。然后您可以通过按钮或 SDK 使用下方介绍的功能。

示例同时启动两条臂的控制服务

假设先后通过USB线连接两条机械臂到上位机，且没主动修改设备名称，则第一条连接电脑的设备默认设备名can0,第二条默认can1。 为两条臂打开两个终端窗口，每个终端窗口控制一条臂，在can0臂的终端窗口输入下方启动驱动服务指令（以airbot_server启动为例），等待臂完成初始化。 

    airbot_server -i can0 -P 50000

在第二条臂的终端窗口输入下方启动驱动服务指令，等待臂完成初始化。 

    airbot_server -i can1 -P 50001

6.1.3.2 退出驱动服务器#

在完成您想进行的全部操作后，可在设备对应的终端窗口按 Ctrl + C，退出驱动服务，机械臂回到初始位姿，灯条返回白色呼吸状态。

6.2 零点校准#

Warning
  1. 请确认固件版本 ≥ 5.0.8。
  2. 您已关闭需要标零的设备的驱动进程。

如果上电稳定后，LED 状态灯条呈黄色呼吸状态（黄色闪烁），表示 AIRBOT 检测到零点参考丢失，需重新校零：

  • 准备用手托住 AIRBOT Play 的末端位置，因为在进入自由驱动状态时，它会下落；
  • 长按底座按键3秒钟，听到类似“咯哒”声，机械臂释放电机抱闸，电机进入自由驱动状态，且关节摩擦力较大；
  • 手动将机械臂拖动到其零点位置（参考机械臂上的标零刻度），J1 的电机应放置在中间位置，J2 和 J3 的电机应放置在最低的硬件限制位置；
  • 再次按下底座按键，再次听到类似“咯哒”声，完成标定。

标定完成后，状态灯条会呈现白色呼吸状态（如果连接了USB线），或者呈白色常亮状态（如果未连接USB线）。

校准前后的灯效状态可视化如图：

6.3 快速控制夹爪#

短按机械臂末端按钮可快速打开或关闭夹爪。请注意，仅支持两指夹爪(G2) 。

6.4 拖动示教与重放#

  1. 控制服务成功启动后， 机械臂将进入外部控制 模式， 灯条效果为绿色呼吸。长按机械臂底座按键约 3 秒钟，进入录制重放APP模式的空闲状态，灯条效果为青色呼吸；
  2. 长按末端按键约 2 秒钟，将进入 重力补偿 模式，可拖拽机械臂并录制动作，灯条效果为紫色常亮；
  3. 在 重力补偿 模式下，短按底座按键，开始录制机械臂的状态，录制状态的灯条效果变为紫色流水；
  4. 随时短按底座控制面板按钮可返回 重力补偿 模式并停止录制；
  5. 长按末端按钮 2 秒钟可从重力补偿 模式退出，返回空闲状态；
  6. 在空闲状态或 重力补偿 模式下，双击末端按钮可进入 重放 模式初始状态，灯光效果为粉色闪烁；
  7. 在重放 模式下，单击短按底座按钮，将驱动您的 AIRBOT Play 移动到记录轨迹的起点，灯光效果变为粉色常亮；
  8. 再次单击短按底座按钮，以开始回放录制的轨迹，灯光效果变为粉色流水。在到达轨迹终点后，机械臂将执行返回动作，直到回到起点。请注意， E2B 在此期间不会回放。
  9. 在回放过程中，您可以随时短按底座按键以停止或恢复重放。

使用拖动示教-重放 APP 时，状态迁移图与状态对应灯效：

6.5 同构遥操作示教#

Warning
  1. 请确认您已启动至少两条 AIRBOT 并通过USB将它们连接到您的上位机;
  2. 开始跟随时，请保持主机械臂（用于引导其他机械臂移动）静止;
  3. 您可以设置多个从机械臂，但只能有一个主机械臂。

您可以参考我们 SDK 的示例以获取更多详细信息。示例用法: 

python3 -m airbot_examples.task_follow --lead-port 50000 --follow-port 50001